飞轮UPS——UPS中的“机械表”

  或许没有人知道，UPS电源的鼻祖就是一套飞轮装置。然而，由于其体积过大，运行不够稳定等因素，逐步被铅蓄电池UPS所取代。如今，飞轮UPS又卷土重来，开始在所有的领域崭露头角。那么，飞轮UPS与传统电源相比，到底有何不同？

  以目前市场上最为流行的飞轮UPS为例，它由美国ACTIVEPOWER公司生产制造。其原理格外的简单，类似于“机械表”是通过飞轮的非常快速地旋转，将机械能转换成电能，用机械储能方式替代传统的化学蓄电池储能方式。它的特点和优势何在呢？

  首先，飞轮UPS的效率非常高，可达98%。也即是说一度电进去只有2%的损耗。当负载在50%的情况下，效率仍然可达96%，这大大超出了传统蓄电池UPS效率。正常的情况下，传统UPS在满载的情况下，供电效率只有92%。也就是说飞轮UPS较传统UPS节能75%。对于一个10兆瓦的数据中心来说，一年节省的电费就可达上百万度电，这不是一个小数目。

  第二，飞轮ups更安全可靠。飞轮UPS的原理格外的简单，然而，这样一个世界往往如此，越是简单的越是可靠的，大道至简就是这一个道理。飞轮是有质量的，旋转中又有速度，如果质量恒定，跟速度的平方成正比，转速所产生的能量非常容易就可用物理公式算出来，它是精细可测量的。

  对于化学储能来说则完全不同，它靠电子从阴极到阳极产生电能，但是这样的一个过程不可见也不可测，用设备测量时可能有电压，但是真正去放电的时候未必能提供这么多的能量。最常见的例子是，冬天开车，前一天开车还挺好，第二天早晨打不着火了，要检查的肯定是蓄电池，这是化学反应的特点。据统计，UPS70%的故障是由蓄电池所引起，蓄电池慢慢的变成了了传统的UPS系统中最不可靠的组成部分。“飞轮UPS”比传统的蓄电池UPS可靠性或者说用发生故障的概率来讲，减少了七倍。

  第三，飞轮UPS对环境的依赖程度很低，不需要空调制冷，它的工作时候的温度在0度到40度之间，对于数据中心来说是非常大的节省。因为传统的化学蓄电池工作时候的温度是要在20到25之间，当室内温度超过25度之后，温度每升高一度，电池使用寿命就会缩短一年，必须要用空调制冷，据统计，空调的耗电已经占到了数据中心电费的将近三分之一左右。

  第四，飞轮UPS对占地的要求大幅度减少。最多可以为用户节约75%。在土地成为最为紧缺资源的今天，它的意义不言而喻。举个例子来说，对2万甚至5万平米机房来说，蓄电池占地可达1000平米，这还是后备时间在15-30分钟区间的，如果后备时间达到30分钟-60分钟，就要有2000甚至更多的空间。如此大的空间为用户带来的是额外的土建成本，大量的空调制冷成本，包括整个维护成本。

  第五，就是飞轮UPS的绿色环保。ActivePower飞轮UPS本身是钢制飞轮，寿命20年，无毒。一节纽扣电池会污染一平方公里的土地。生产的全部过程中产生的铅尘也非常可怕，据悉，1000个电池会产生63.2千克铅尘。这些烟尘会对周围空气、土壤、河流等造成影响。所带来的直接后果是，血液中铅元素的含量过高就会发生铅中毒，它会引起机体的神经系统、血液系统、消化系统的一系列异常表现，严重的甚至会危及到生命，对孩子的影响尤其严重。

  当然与手表类似，这种机械表比石英表价格略高。假如您的数据中心正好面临电费过高，空间受限，可靠性不足等诸多问题；假如您更在意整体拥有成本，而非一次性投入成本，不妨考虑一下飞轮UPS，从此以后您将免去电池更换、维修等诸多麻烦。